مطالعه تجربی اندازه گیری نوسانات آزاد یک سیلندر همراه با بالک در تونل باد تحت رینولدزهای مختلف

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 10 تیر 1402

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2023.80578.1157

نویسندگان

حیات اله اداوی¹؛ حسن عیسوند²؛ سید آرش سید شمس طالقانی^{* 3}

¹دانشجوی دکتری مهندسی هوافضا، پژوهشگاه هوافضا

²عضو هیات علمی دانشگاه شهید ستاری

³عضو هیات علمی پژوهشگاه هوافضا

چکیده

در این تحقیق به بررسی رفتار یک استوانه با سه بالک تحت جریان آزاد هوا پرداخته شده است. هدف از این تحقیق مطالعه جریان ناپایای آیرودینامیکی با توجه با اهمیت کاربردی در مسایل هوانوردی است. به دلیل وجود درجه آزادی حرکتی در هندسه موجود و پیچیدگی توده‌های گردابه‌ای که سبب ناپایایی است، پیش بینی صحیح رفتارهای دینامیکی مختلف دارای اهمیت است. رفتار دینامیکی این مدل با تغییرات نسبت طولی، سرعت جریان آزاد و زوایای حمله مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهد که رفتارهای حرکتی دورانی و نوسانی و ترکیبی از آنها رخ می‌دهد که به مشخصات هندسی مدل از جمله نسبت طول صفحات به شعاع استوانه، زاویه حمله و سرعت جریان آزاد بستگی دارد. در نسبت طولی کم و سرعت پایین، الگوی حرکتی حول زاویه 60 درجه میرا می‌شود و رژیم حرکتی از نوع نوسانی است که با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد، به رژیم حرکتی دورانی تغییر پیدا می‌کند. بیشترین نوسان و یا دوران مربوط به زاویه حمله اولیه صفر درجه است. عموماً وقوع رژیم حرکتی دورانی با افزایش نسبت طولی و سرعت جریان آزاد در زوایای حمله اولیه پایین اتفاق می‌افتد. سرعت زاویه‌ای مدل‌ها و عدد اشتروهال در رژیم حرکتی دورانی محاسبه شد و نتایج نشان می‌دهد که با افزایش عدد رینولدز جریان، عدد اشتروهال دارای مقدار ثابتی است.

کلیدواژه‌ها

جریان ناپایا؛ حرکت نوسانی و دورانی؛ عدد رینولدز؛ عدد اشتروهال